Question

2．如圖為元素周期表的一部分，請(qǐng)參照元素①～⑩在表中的位置，用化學(xué)用語(yǔ)回答下列問(wèn)題：

（1）畫(huà)出⑦的原子結(jié)構(gòu)示意圖；寫(xiě)出其單質(zhì)的一種重要用途用作半導(dǎo)體材料（或用作太陽(yáng)能電池板或制作計(jì)算機(jī)芯片）．
（2）②、⑤、⑥的原子半徑由大到小的順序?yàn)镹a＞Al＞C；⑦、⑧、⑨的最高價(jià)含氧酸的酸性由強(qiáng)到弱的順序是HClO₄＞H₂SO₄＞H₂SiO₃；上述元素形成的氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的是HF．
（3）②的單質(zhì)與⑧的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的濃溶液能發(fā)生反應(yīng)，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為C+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O．
（4）表中⑤、⑥、⑨三種元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物之間可以?xún)蓛砂l(fā)生反應(yīng)，寫(xiě)出他們之間兩兩反應(yīng)的離子方程式Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；OH^-+H⁺=H₂O；Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O．
（5）X、Y是中學(xué)化學(xué)中的常見(jiàn)物質(zhì)，X、Y分別由元素④、⑤和②、④形成，X與Y的反應(yīng)是潛水艇和呼吸面具中氧氣的來(lái)源．X中含有的化學(xué)鍵類(lèi)型是離子鍵、共價(jià)鍵；寫(xiě)出X、Y之間反應(yīng)的化學(xué)方程式2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；當(dāng)反應(yīng)中有3.01×10²³個(gè)電子轉(zhuǎn)移時(shí)，參加反應(yīng)的Y的質(zhì)量是22g．

Answer 1

分析 由元素在周期表中位置，可知①為H、②為C、③為N、④為O、⑤為Na、⑥為Al、⑦為Si、⑧為S、⑨為Cl、⑩為F．
（1）⑦為Si，原子核外有14個(gè)電子，有3個(gè)電子層，各層電子數(shù)為2、8、4，單質(zhì)用作半導(dǎo)體材料（或用作太陽(yáng)能電池板或制作計(jì)算機(jī)芯片）；
（2）同周期自左而右原子半徑減小，同主族自上而下原子半徑增大；非金屬性增強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)，最高價(jià)含氧酸的酸性越強(qiáng)、氫化物越穩(wěn)定；
（3）碳與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化硫與水；
（4）⑤、⑥、⑨三種元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物分別為NaOH、Al（OH）₃、HClO₄，氫氧化鈉與氫氧化鋁反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與水，氫氧化鈉與高氯酸反應(yīng)生成高氯酸鈉與水，氫氧化鋁與高氯酸反應(yīng)生成高氯酸鋁與水；
（5）X、Y分別由元素④、⑤和②、④形成，X與Y的反應(yīng)是潛水艇和呼吸面具中氧氣的來(lái)源，則X為Na₂O₂、Y為CO₂，二者反應(yīng)生成碳酸鈉與氧氣，反應(yīng)中過(guò)氧化鈉起氧化劑、還原劑作用，各占一半，計(jì)算參加反應(yīng)過(guò)氧化鈉物質(zhì)的量，再根據(jù)方程式計(jì)算二氧化碳物質(zhì)的量，根據(jù)m=nM計(jì)算二氧化碳的質(zhì)量．

解答 解：由元素在周期表中位置，可知①為H、②為C、③為N、④為O、⑤為Na、⑥為Al、⑦為Si、⑧為S、⑨為Cl、⑩為F．
（1）⑦為Si，原子結(jié)構(gòu)示意圖為，單質(zhì)用作半導(dǎo)體材料（或用作太陽(yáng)能電池板或制作計(jì)算機(jī)芯片），
故答案為：；用作半導(dǎo)體材料（或用作太陽(yáng)能電池板或制作計(jì)算機(jī)芯片）；
（2）同周期自左而右原子半徑減小，同主族自上而下原子半徑增大，故原子半徑：Na＞Al＞C；同周期自左而右非金屬性增強(qiáng)，非金屬性增強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)，最高價(jià)含氧酸的酸性越強(qiáng)，故酸性：HClO₄＞H₂SO₄＞H₂SiO₃，上述元素中F元素非金屬性最強(qiáng)，故HF最穩(wěn)定，
故答案為：Na＞Al＞C；HClO₄＞H₂SO₄＞H₂SiO₃；HF；
（3）碳與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化硫與水，反應(yīng)方程式為：C+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O，
故答案為：C+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O；
（4）⑤、⑥、⑨三種元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物分別為NaOH、Al（OH）₃、HClO₄，氫氧化鈉與氫氧化鋁反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與水，氫氧化鈉與高氯酸反應(yīng)生成高氯酸鈉與水，氫氧化鋁與高氯酸反應(yīng)生成高氯酸鋁與水，反應(yīng)離子方程式為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O、OH^-+H⁺=H₂O、Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O，
故答案為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；OH^-+H⁺=H₂O；Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O；
（5）X、Y分別由元素④、⑤和②、④形成，X與Y的反應(yīng)是潛水艇和呼吸面具中氧氣的來(lái)源，則X為Na₂O₂、Y為CO₂，過(guò)氧化鈉含有離子鍵、共價(jià)鍵，二者反應(yīng)生成碳酸鈉與氧氣，反應(yīng)方程式為：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，反應(yīng)中過(guò)氧化鈉起氧化劑、還原劑作用，各占一半，轉(zhuǎn)移電子為$\frac{3.01×1{0}^{23}}{6.02×1{0}^{23}mo{l}^{-1}}$=0.5mol，故參加反應(yīng)過(guò)氧化鈉為$\frac{\frac{0.5mol}{2}}{\frac{1}{2}}$=0.5mol，由方程式可知參加反應(yīng)二氧化碳為0.5mol，其質(zhì)量為0.5mol×44g/mol=22g，
故答案為：離子鍵、共價(jià)鍵；2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；22．

點(diǎn)評(píng) 本題考查元素周期表與元素周期律應(yīng)用，注意對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解掌握，有利于基礎(chǔ)知識(shí)的鞏固．